segunda-feira, 29 de abril de 2013

Uma bolha verde fantasma

Esta nova imagem obtida com o Very Large Telescope do ESO mostra a nebulosa planetária IC 1295, verde e brilhante, que rodeia uma estrela moribunda ténue situada a cerca de 3300 anos-luz de distância, na constelação do Escudo de Sobieski. Esta é a imagem mais detalhada deste objeto obtida até hoje.


Esta imagem, obtida pelo Very Large Telescope do ESO, mostra a nebulosa planetária verde IC 1295 que rodeia uma ténue estrela moribunda e é a mais detalhada obtida até hoje deste objeto. Esta nebulosa planetária situa-se a cerca de 3300 anos-luz de distância na constelação do Escudo de Sobieski.Créditos:ESO

Estrelas do tamanho do Sol terminam as suas vidas sob a forma de anãs brancas, estrelas pequenas e ténues. Na transição final para a “reforma”, a atmosfera é lançada para o espaço. Durante apenas alguns milhares de anos, estes objetos encontram-se rodeados por espectaculares nuvens brilhantes e coloridas de gás ionizado, conhecidas como nebulosas planetárias. Esta nova imagem obtida pelo VLT mostra a nebulosa planetária IC 1295, que se situa na constelação do Escudo de Sobieski. Tem a característica particular de ser composta por inúmeras conchas que a fazem parecer um micro-organismo visto através do microscópio, com as muitas camadas correspondendo às várias membranas de uma célula.

Estas bolhas são formadas pelo gás que constituía a atmosfera da estrela e que foi expelido pelas reacções de fusão instáveis, a acontecer no núcleo da estrela, que geram libertação de energia súbita, como se de enormes jorros termonucleares se tratassem. O gás brilha devido à intensa radiação ultravioleta emitida pela estrela moribunda. Os diferentes elementos químicos brilham com diferentes cores e o proeminente tom esverdeado da IC 1295 vem do oxigénio ionizado. No centro da imagem podemos ver um ponto brilhante azul esbranquiçado situado no coração da nebulosa, que é o que resta do núcleo queimado da estrela. Esta estrela irá transformar-se numa anã branca muito ténue, arrefecendo lentamente ao longo de muitos milhares de milhões de anos.

Estrelas com a massa do Sol e com massas que podem ir até oito vezes a massa solar, darão origem a nebulosas planetárias na fase final das suas vidas. O Sol tem 4,6 mil milhões de anos e viverá ainda muito provavelmente mais quatro mil milhões de anos. Apesar do seu nome, as nebulosas planetárias não têm nada a ver com planetas. Este termo descritivo foi usado em algumas das primeiras descobertas destes objetos invulgares e deveu-se à semelhança visual apresentada entre eles e os planetas exteriores Urano e Neptuno, quando observados através dos telescópios da época [1]. Através de observações espectroscópicas no século XIX, descobriu-se que estes objetos eram, na realidade, gás brilhante.

Esta imagem foi obtida pelo Very Large Telescope do ESO, situado no Cerro Paranal no deserto do Atacama, no norte do Chile, com o auxílio do instrumento FORS (sigla do inglês FOcal Reducer Spectrograph). Foram feitas exposições em três filtros diferentes, na luz azul (mostradas a azul), na radiação visível (mostradas a verde) e na luz vermelha (mostradas a vermelho), que foram combinadas nesta imagem.

Notas
[1] Observadores antigos, como por exemplo William Herschel, que descobriu muitas nebulosas planetárias e especulou sobre a sua origem e composição, sabiam já que estes objetos não eram planetas que se encontrassem em órbita do Sol, já que não se moviam relativamente às estrelas de fundo.
Fonte: ESO

terça-feira, 16 de abril de 2013

Aceleração de prótons em supernovas



O disparo de nuvem é um déficit de raios gama de baixa energia se comparados com suas contrapartes mais energéticas no espectro de fótons emitidos pelos remanescentes de supernova. Isso sinaliza uma origem de raios gama a partir de um decaimento de partículas chamado de píons neutros, que são produzidos quando prótons de alta energia (a partir da onda de choque de uma supernova, por exemplo) colidem com prótons mais comuns em densas nuvens de gás interestelar. A produção de píons neutros nos dois locais remanescentes de supernovas sinaliza, portanto, que os objetos de fato aceleraram prótons a velocidades tremendas.

Os astrofísicos precisam se basear em evidências observacionais como píons neutros e os raios gamas que eles produzem porque os raios cósmicos em si – os prótons de alta energia – carregam carga elétrica e, portanto, são desviados por campos magnéticos conforme viajam pela galáxia. E aí reside o apelo de fótons de raios gama, que não carregam carga elétrica. “Esses raios gama podem ser produzidos por prótons energéticos e então viajar em linhas retas e nos dizer onde os prótons são acelerados, onde os raios cósmicos são produzidos”, adiciona Funk. Os dois objetos que Funk e seus colegas estudaram têm raios gama em intensidade superior a qualquer outro remanescente de supernova, o que os torna alvos óbvios para a busca. Mas mesmo assim, distinguir a produção de raios gama brilhantes do material ao redor de estrelas mortas levou algum tempo. O problema é que a assinatura que está sendo procurada está no limite do espectro de energia do detector. E nessas energias baixas, os raios gama não deixam muita informação no detector.
Fonte: http://www.sciencemag.org/

terça-feira, 9 de abril de 2013

Restante atmosfera marciana ainda dinâmica



Descobertas recentes do rover Curiosity da NASA indicam que Marte perdeu muito da sua atmosfera original, mas a que resta continua bastante activa. Membros da equipa do rover relataram ontem diversos resultados na Assembleia-Geral da União Europeia de Geociências em Viena, Áustria.

Esta imagem mostra os primeiros buracos perfurados pelo rover Curiosity da NASA, com pequenos aglomerados de rocha "triturada" e recolhida, e mais tarde descartada após outras porções da amostra terem sido entregues aos instrumentos analíticos dentro do rover.Crédito: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Surgiram este mês fortes evidências de que Marte perdeu muito da sua atmosfera original por um processo de gás que escapa do topo da atmosfera. O instrumento SAM (Sample Analysis at Mars) do Curiosity analisou uma amostra da atmosfera a semana passada usando um processo que concentra gases seleccionados. Os resultados forneceram as medições mais precisas já obtidas de isótopos de árgon na atmosfera marciana. Os isótopos são variantes do mesmo elemento com diferentes pesos atómicos. "Nós encontramos sem dúvida a assinatura mais clara e robusta da perda atmosférica em Marte," afirma Sushil Atreya, co-investigador da Universidade de Michigan em Ann Arbor, EUA. O SAM descobriu que a atmosfera de Marte tem cerca de quatro vezes mais de um isótopo estável e leve (árgon-36) em omparação com outro mais pesado (árgon-38). Isto remove a incerteza anterior acerca do rácio na atmosfera marciana obtida em 1976 a partir de medições do projecto Viking da NASA e de pequenos volumes de árgon extraídos de meteoritos marcianos. A proporção é muito mais baixa do que a proporção original do Sistema Solar, tal como estimado a partir de medições dos isótopos de árgon do Sol e Júpiter. Isto aponta para um processo em Marte que favoreceu a perda preferencial do isótopo mais leve em relação ao mais pesado.

O Curiosity mede diversas variáveis na atmosfera marciana de hoje em dia com o instrumento espanhol REMS (Rover Environmental Monitoring Station). Ao passo que a temperatura diária do ar subiu de forma constante desde que as medições começaram há oito meses atrás e não está fortemente ligada com a localização do rover, a humidade tem variado significativamente em diferentes locais da viagem do veículo robótico. Estas são as primeiras medições sistemáticas da humidade em Marte. Não foram observadas trilhas de "diabos marcianos" dentro da Cratera Gale, mas os sensores do REMS detectaram muitos padrões turbulentos durante os primeiros cem dias marcianos da missão, embora não tantos como os detectados no mesmo período de tempo por missões anteriores. "Um turbilhão é um evento bastante rápido, que ocorre em poucos segundos e pode ser verificado por uma combinação de oscilações de temperatura, pressão e do vento e, em alguns casos, uma redução na radiação ultravioleta," afirma Javier Gómez-Elvira, investigador principal do REMS do Centro de Astrobiologia de Madrid.

A poeira distribuída pelo vento foi examinada pelo instrumento ChemCam (Chemistry and Camera) do Curiosity. Os pulsos de laser iniciais sobre cada alvo atingiram poeira. A energia do rover remove a poeira para expôr o material subjacente, mas esses pulsos iniciais também fornecem informação sobre a poeira. "Nós sabíamos que Marte é vermelho por causa de óxidos de ferro na poeira," afirma Sylvestre Maurice, investigador principal do ChemCam do Instituto de Pesquisa em Astrofísica e Planetologia em Toulouse, França. "O ChemCam revela uma composição química complexa da poeira que inclui hidrogénio, e que pode estar sob a forma de grupos hidroxilo ou de moléculas de água. O possível intercâmbio de moléculas de água entre a atmosfera e o solo é estudado por uma combinação de instrumentos no rover, incluindo o DAN (Dynamic Albedo of Neutrons), fornecido pela Rússia sob a liderança de Igor Mitrofanov, investigador principal. Para o resto de Abril, o Curiosity irá realizar actividades diárias para comandos enviados em Março, usando o DAN, o REMS e o RAD (Radiation Assessment Detector).

Não serão enviados novos comandos durante um período de quatro semanas enquanto Marte passa por trás do Sol, do ponto de vista da Terra. Esta geometria ocorre aproximadamente a cada 26 meses e é chamada de conjunção solar de Marte. "Após a conjunção, o Curiosity irá perfurar outra rocha onde actualmente se encontra, mas esse alvo ainda não foi seleccionado. A equipa científica vai discutir isto durante o período de conjunção", realça John Grotzinger, cientista do projecto MSL (Mars Science Laboratory), do Instituto de Tecnologia da Califórnia, em Pasadena, EUA. O MSL da NASA está usando o Curiosity para investigar a história ambiental dentro da Cratera Gale, um local que o projecto já constatou que as condições há muito tempo eram favoráveis para a vida microbiana. O Curiosity, transportando 10 instrumentos científicos, aterrou em Agosto de 2012 para começar uma missão principal de dois anos.
Fonte: Astronomia Online

segunda-feira, 8 de abril de 2013

Foram detectados no espaço os primeiros indícios de matéria escura

Os primeiros resultados oferecidos pelo Espectrômetro Magnético Alfa (AMS), podem indicar os primeiros sinais da existência de matéria escura.



O instrumento utilizado para medir radiações cósmicas, AMS, custou 4 bilhões de reais e está instalado na Estação Espacial Internacional (ISS),A matéria escura é uma substância invisível, correspondendo a cerca de um quarto do Universo. É difícil de detectar, exceto quando muito raramente interage com a matéria visível. As evidências sobre a matéria escura são hipotéticas e baseadas em técnicas experimentais e observações de astrofísicos. Segundo as leis da Física, as estrelas, planetas, deveriam se movimentar lentamente à medida que se afastam do centro, porém, para as equações da física fazerem sentindo, existe uma força adicional identificada por ser a matéria escura.

Instalado desde Maio de 2011, os dados do AMS detectaram mais presença de antimatéria do que matéria. Além disso, o instrumento fornece evidências para um novo fenômeno físico, partículas de alta carga energética formada por elétrons e pósitrons juntos, o que pode ser um ponto de colisão entre partículas de matéria escura. O AMS detectou em um ano e meio, cerca de 25 bilhões de raios cósmicos, desses 6,8 milhões são elétrons e pósitrons, incluindo 400.000 pósitrons avaliados separadamente. Esta é a maior coleção de partículas de antimatéria registrada no espaço. Os dados indicam aumento na energia dos pósitrons, mas sem variações significativas no tempo ou direção.

Estes resultados são consistentes com a ideia de que os pósitrons são provenientes da aniquilação de partículas de matéria escura no espaço, mas ainda não são suficientemente conclusivos para descartar outras explicações. "Nos próximos meses, o AMS será capaz de nos dizer com certeza se esses pósitrons são sinais de matéria escura ou se eles têm outra origem", explicou Samuel Ting, ganhador do Nobel e porta-voz dos estudos.Segundo um artigo publicado por Garisto, editor da revista de física Physical Review Letters:

“Não importa o que as medições AMS finalmente anunciem - seja a matéria escura ou algo mais - os resultados não teriam sido possíveis sem a plataforma da Estação Espacial Internacional, um laboratório orbital que custou 100 bilhões de dólares, onde uma equipe de três a seis astronautas trabalham em tempo integral. AMS coleta partículas de raios cósmicos, que são abundantes no espaço, embora em grande parte bloqueados na Terra pela atmosfera do nosso planeta. Uma das explicações principais para a matéria escura é que ela é feita de partículas chamadas de WIMPs (partículas massivas de interação), são pensados para serem os seus próprios parceiros de partículas antimatéria.

Quando matéria e antimatéria se encontram, elas destroem umas as outras. A procura por mais informações sobre WIMPs foi uma das principais motivações para a construção do Espectrômetro Magnético Alfa. O instrumento consegue detectar a matéria escura, e os cientistas dizem que estão satisfeitos com os primeiros resultados da AMS até agora. "Estou confiante de que esta é apenas a primeira de muitas descobertas científicas que permitiram mudar a nossa compreensão do Universo", disse o administrador da NASA, Charles Bolden, através de um comunicado.
Fonte: Jornal Ciência

sexta-feira, 5 de abril de 2013

Descoberta de supernova dá pistas sobre a expansão do universo

Chamada de SN Wilson, a supernova está localizada há 10 bilhões de anos-luz da Terra.


Imagem mostra a supernova descoberta (detalhe) em meio ao universo Foto: Nasa / Divulgação

A agência espacial americana (Nasa) divulgou nesta quinta-feira a descoberta feita pelo telescópio espacial Hubble de uma supernova localizada há 10 bilhões de anos-luz da Terra. Chamada de SN Wilson, em homenagem ao ex-presidente americano Woodrow Wilson, a supernova deve ajudar a medir a expansão do universo. Ela também deve dar pistas sobre a natureza da matéria escura. SN Wilson é classificada como uma supernova do tipo Ia, que tem um nível constante de brilho e que, por isso, ajuda nas pesquisas sobre a expansão do universo. A distância de 10 bilhões de anos-luz em relação à Terra é considerada a maior entre os corpos celestes do grupo. "Essa nova recordista em distância abre uma janela para o universo primordial, oferecendo novas pisas sobre como as estrelas explodem", disse David O. Jones, pesquisador da Universidade Johns Hopkins, em nota divulgada pela Nasa. "Com essa descoberta podemos testar teorias sobre quão confiável são essas explosões para a compreensão da evolução do universo", disse o líder do estudo. A descoberta faz parte de um programa de pesquisa desenvolvido há três anos. A ideia é usar as supernovas – corpos celestes que surgiram a partir da explosão e estrelas de grande massa – para analisar a teoria vigente de que o universo formou-se a partir do Big Bang, há cerca de 13,8 bilhões de anos.
Fonte: Terra

quarta-feira, 3 de abril de 2013

Antimatéria, Matéria Escura e Energia Escura: 3 Grandes mistérios da cosmologia

Desde a época de Galileu, a ciência vem avançando cada vez mais e a cada dia surgem novas descobertas nos mais diversos campos da ciência. No entanto, a cada nova descoberta, principalmente no campo da cosmologia, surgem mais perguntas, e novos mistérios a serem resolvidos. Nesse artigo, vamos falar sobre os maiores desafios que os cientistas tem pela frente.



Antimatéria

Todas as partículas possuem sua antipartícula. Por exemplo, a antipartícula do nêutron é o antinêutron e a do próton é o antipróton. A diferença básica entre a partícula e antipartícula é que a carga elétrica das antipartículas são contrárias da partículas, mas possuem a mesma massa e rotação. Quanta uma antipartícula entra em contato com uma partícula, eles se aniquilam instantaneamente, virando energia. Para todo o lado que olhamos no universo, só enxergamos a matéria, e vez ou outra surge uma partícula de antimatéria, como nos aceleradores de partículas. Não existem antiplanetas ou antipessoas, só existe a matéria em sua forma convencional.

Após o Big Bang, o universo era pura energia, e teoricamente, deveria ter formado partículas iguais de matéria e antimatéria. Mas obviamente isso não aconteceu, senão você ou qualquer outra coisa feita de matéria (ou antimatéria) não existiria. O universo seria um vasto campo de energia, muito monótono, sem capacidade para criar estrelas ou planetas. E entender porque a matéria prevaleceu sobre a antimatéria é um dos maiores enigmas da ciência. Para cada 1 bilhão de partículas de antimatéria, surgem 1 bilhão e 1 partículas de matéria. Ou seja, temos 2 bilhões de partículas mortas, mas uma sobreviveu e pôde dar continuidade no processo de desenvolvimento do universo.



Matéria escura
Pouco se sabe sobre essa misteriosa matéria e entendê-la é outro grande objetivo dos físicos atualmente. A existência da matéria escura é fundamental para explicar o comportamento das galáxias e aglomerados galácticos. É uma matéria invisível, mas que pode ser observada pela força gravitacional que exerce sobre os grandes corpos celestes. De acordo com os cientistas, aproximadamente 5% do universo é composto pela matéria convencional. Cerca de 22% do universo é composto por uma matéria totalmente incomum, onde não residem prótons, elétrons ou essas partículas que você já deve conhecer: a matéria escura.



Energia escura
Mas e o restante da (leia “A Expansão do Universo“). E isso só pode ser explicado pela energia escura, que segundo algumas teorias, é uma espécie de gravidade repulsiva, o oposto da gravidade (que é atrair as coisas menos massivas para as mais massivas, causando a expansão cósmica e afastando as galáxias e grandes astros uns dos outros. Essa ideia vem dos tempos de Einstein. O cientista mais famoso do mundo criou uma constante cosmológica, uma força oposta a gravidade, que impedia que planetas, estrelas e galáxias se colidissem uns com os outros por causa da gravidade. Então o universo só pararia se expandir caso a energia escura viesse a não cumprir mais seu papel, mas por enquanmatéria do universo? Sim, o universo é composto principalmente pela energia escura (cerca de 73%), que assim como a matéria escura, é um grande mistério. O universo está se expandindo, e cada vez mais rápido to, não vem dando nem sinais disso, já que o universo está se expandindo mais rápido que a luz.
Fonte: http://misteriosdomundo.com